Thema : Geneigte oder schiefe Ebene und die Berechnung der wirkenden Kräfte.
Inhalt
1. Theoretische Grundlagen : … .3,4
2. Versuch : … 5
2.1. Versuchsbeschreibung : … .5,6
2.2. Messprotokoll : … .6,7,8
3. Auswertung : … .9
3.1. Fehlerrechnung : … .9
3.2. Diagramme : … .9,10
4. Versuchsanalyse : … 10
5. Literaturangaben : … 11
Theoretische Grundlagen
Wovon handelt der Versuch ?
Der Versuch handelt von einer geneigten Ebene die horizontal mit einem Winkel (α) , der Länge l , der Basis b und der Höhe h dazu dienen soll die Minderung des Kraftaufwandes beizutragen.
Definition :
Eine schiefe oder geneigte Ebene ist in der Mechanik eine ebene Fläche, die gegen die Horizontale geneigt ist. Sie wird verwendet, um den Kraftaufwand zur Transportation einer Masse zu verringern.
Formel :
FG= m * g
FH = FG * sin (α)
FN = FG * cos (α)
Einheiten :
N (Newton)
m,cm,mm .
Warum benutzt man eine geneigte Ebene ?
Geneigte Ebenen sind kraftumvormende Einrichtungen. Sie dienen dazu, mit einer kleineren Zugkraft schwere Körper damit zu bewegen.
Was versteht man unter der Masse und der Gewichtskraft und wie wird sie berechnet ?
Zur Beschreibung der Trägheit dient die physikalische Größe Masse (m). Die Einheit ist kg.
Die Gewichtskraft ist die durch die Wirkung eines Schwerefeldes verursachte Kraft auf einen Körper. Die Einheit ist Newton (kg*m/s2)
Welche Zusammenhänge bestehen zwischen den herrschenden Kräften und den Maßen der Ebene ?
Die Ergebnisse von Normalkraft und Hangabtriebskraft hängen von der Gewichtskraft des Körpers und von der Neigung der Ebene ab. Wie z.B. je länger Strecke l ist, so länger braucht es Zeit bis man das Objekt nach unten / oben bringt.
Wie ist der Versuch aufgebaut ? Welche Geräte werden benötigt ? Welche Größen sollen bestimmt werden ?
Bild :
Ein kleiner Wagen befindet sich auf einer verstellbaren geneigten Ebene. Die Kraft FH , mit der er längs der Ebene abwärts rollen will, kann an einem Kraftmesser abgelesen werden. Beim Versuch Nr. 1 bleibt die Neigung gleich, während die Gewichtskraft durch Aufstecken weiterer Gewichtsstücke verändert wird.
Zu ermitteln sind die Größen FG,FH,l,b,h und das Verhältnis von.
Und das ganze mit 30° und 45°.
Beim Versuch Nr. 2 bleibt die Gewichtskraft gleich und die Neigung wird verändert. Zu Bestimmen sind die Größen h,FH,W(Hubarbeit),w(Mech. Arbeit) und das Verhältnis wie in Nr.1.
Bei Versuch Nr. 3 ist die Länge l konstant. Nur der Winkel wird wie in Versuch Nr. 2 verstellt. Zu Bestimmen sind die Größen FN,b und das Verhältnis.
2.2 Messprotokoll
Versuch Nr. 1
Verhältnis (100gr) : - Verhältnis (200gr) :
Versuch Nr. 2 m = konstant (200gr)
Verhältnis :
- Versuch Nr. 3 l = konstant (51 cm)
Verhältnis :
3. Auswertung
3.1. Fehlerrechnung
Mögliche Fehler beim ermitteln der Ergebnisse :
Abmessefehler bei Messgeräten
Fehler durch eine nicht exakte Handhabung von Messgeräten (z.B. ungenaues Anlegen eines Lineals oder Messstab)
4. Versuchsanalyse
Tipps und tricks :
Bei dem Abmessen der geometrischen Längen des Versuches (h,b,l) sollte man sich ein Partner dazuholen der das Gerüst stabilisiert da das Gerüst des Versuches (bzw. der komplette Versuchsaufbau) etwas instabil ist, und es zu Bruch neigt.
Ruhig und präziese arbeiten sodass man genaue Werte ermitteln kann.
Einsendeaufgabe zu STAT01N Einsendeaufgabe: STAT01N XX Auflage: 2 () bitte sorgfältig aus! Die neben den einzelnen Aufgaben stehenden Zeitangaben sind prüfungsähnliche Lösungszeiten. Sie tun gut daran, diese Zeitangaben mit denen von Ihnen gebrauchten tatsächlichen Lösungszeiten zu vergleichen.…
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